Verdikkingsmiddel is een veelgebruikt en meest gebruikt additief op waterbasis in coatings op waterbasis.Na het toevoegen van een verdikkingsmiddel kan dit de viscositeit van het coatingsysteem verhogen, waardoor wordt voorkomen dat de relatief dichte stoffen in de coating bezinken.Er zal geen uitzakking optreden als gevolg van een te dunne viscositeit van de verf.Er zijn veel soorten verdikkingsproducten en verschillende soorten producten hebben verschillende verdikkingsprincipes voor verschillende coatingsystemen.Er zijn grofweg vier soorten gangbare verdikkingsmiddelen: polyurethaanverdikkingsmiddelen, acrylverdikkingsmiddelen, anorganische verdikkingsmiddelen en verdikkingsmiddelen voor celluloseverdikkingsmiddelen.
1. Verdikkingsmechanisme van associatief polyurethaanverdikker
De structurele kenmerken van associatieve verdikkingsmiddelen van polyurethaan zijn lipofiele, hydrofiele en lipofiele triblokpolymeren, met lipofiele eindgroepen aan beide uiteinden, meestal alifatische koolwaterstofgroepen, en een in water oplosbaar polyethyleenglycolsegment in het midden.Zolang er voldoende verdikkingsmiddel in het systeem aanwezig is, zal het systeem een algehele netwerkstructuur vormen.
Wanneer in het watersysteem de concentratie van het verdikkingsmiddel groter is dan de kritische micelconcentratie, associëren de lipofiele eindgroepen zich om micellen te vormen, en vormt het verdikkingsmiddel een netwerkstructuur door de associatie van micellen om de viscositeit van het systeem te verhogen.
In het latexsysteem kan het verdikkingsmiddel niet alleen een associatie vormen via de micellen van de lipofiele terminale groep, maar wat nog belangrijker is, de lipofiele terminale groep van het verdikkingsmiddel wordt geadsorbeerd op het oppervlak van het latexdeeltje.Wanneer twee lipofiele eindgroepen op verschillende latexdeeltjes worden geadsorbeerd, vormen de verdikkingsmiddelmoleculen bruggen tussen de deeltjes.
2. Verdikkingsmechanisme van polyacrylzuur-alkali-zwellend verdikkingsmiddel
Polyacrylzuur alkalisch zwellend verdikkingsmiddel is een verknoopte copolymeeremulsie, het copolymeer bestaat in de vorm van zuur en zeer kleine deeltjes, het uiterlijk is melkachtig wit, de viscositeit is relatief laag en het heeft een goede stabiliteit bij lage pH-waarde en onoplosbaar in water.Wanneer een alkalisch middel wordt toegevoegd, verandert het in een heldere en goed zwelbare dispersie.
Het verdikkende effect van het alkalisch zwellende verdikkingsmiddel van polyacrylzuur wordt geproduceerd door de carbonzuurgroep met hydroxide te neutraliseren;wanneer het alkalische middel wordt toegevoegd, wordt de carbonzuurgroep die niet gemakkelijk wordt geïoniseerd, onmiddellijk omgezet in geïoniseerd ammoniumcarboxylaat of metaal. In de zoutvorm wordt een elektrostatisch afstotingseffect gegenereerd langs het anioncentrum van de macromoleculaire keten van het copolymeer, zodat de kruislingse -gekoppelde copolymeer macromoleculaire keten expandeert en rekt snel uit.Als gevolg van lokale oplossing en zwelling wordt het oorspronkelijke deeltje vele malen vermenigvuldigd en wordt de viscositeit aanzienlijk verhoogd.Omdat de verknopingen niet kunnen worden opgelost, kan het copolymeer in zoutvorm worden beschouwd als een copolymeerdispersie waarvan de deeltjes sterk zijn vergroot.
Polyacrylzuurverdikkingsmiddelen hebben een goed verdikkingseffect, een snelle verdikkingssnelheid en een goede biologische stabiliteit, maar ze zijn gevoelig voor pH, slechte waterbestendigheid en lage glans.
3. Verdikkingsmechanisme van anorganische verdikkingsmiddelen
Anorganische verdikkingsmiddelen omvatten voornamelijk gemodificeerd bentoniet, attapulgiet, enz. Anorganische verdikkingsmiddelen hebben de voordelen van sterke verdikking, goede thixotropie, breed pH-bereik en goede stabiliteit.Omdat bentoniet echter een anorganisch poeder is met een goede lichtabsorptie, kan het de oppervlakteglans van de coatingfilm aanzienlijk verminderen en werken als een matteringsmiddel.Daarom moet bij het gebruik van bentoniet in glanzende latexverf aandacht worden besteed aan het controleren van de dosering.Nanotechnologie heeft de nanoschaal van anorganische deeltjes gerealiseerd en anorganische verdikkingsmiddelen ook enkele nieuwe eigenschappen gegeven.
Het verdikkingsmechanisme van anorganische verdikkingsmiddelen is relatief ingewikkeld.Algemeen wordt aangenomen dat de afstoting tussen interne ladingen de viscositeit van de verf verhoogt.Door de slechte egalisatie beïnvloedt het de glans en transparantie van de verffilm.Het wordt over het algemeen gebruikt voor Primer of high-build verf.
4. Verdikkingsmechanisme van celluloseverdikkingsmiddel
Celluloseverdikkingsmiddelen hebben een lange ontwikkelingsgeschiedenis en zijn ook veelgebruikte verdikkingsmiddelen.Volgens hun moleculaire structuur zijn ze onderverdeeld in hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxymethylcellulose, carboxymethylcellulose, enz., Wat vaker wordt gebruikt als hydroxyethylcellulose (HEC).
Het verdikkingsmechanisme van celluloseverdikkingsmiddel is voornamelijk bedoeld om de hydrofobe hoofdketen op zijn structuur te gebruiken om waterstofbruggen met water te vormen, en tegelijkertijd te interageren met andere polaire groepen op zijn structuur om een driedimensionale netwerkstructuur op te bouwen en het reologische volume te vergroten. van het polymeer.beperken de vrije bewegingsruimte van het polymeer, waardoor de viscositeit van de coating toeneemt.Wanneer de schuifkracht wordt uitgeoefend, wordt de driedimensionale netwerkstructuur vernietigd, verdwijnen de waterstofbruggen tussen de moleculen en neemt de viscositeit af.Wanneer de schuifkracht wordt verwijderd, worden de waterstofbruggen opnieuw gevormd en wordt de driedimensionale netwerkstructuur hersteld, waardoor wordt verzekerd dat de coating goede eigenschappen kan hebben.rheologische eigenschappen.
Celluloseverdikkingsmiddelen zijn rijk aan hydroxylgroepen en hydrofobe segmenten in hun structuur.Ze hebben een hoge verdikkingsefficiëntie en zijn niet gevoelig voor pH.Vanwege hun slechte waterbestendigheid en omdat ze de egaliteit van de verffilm beïnvloeden, zijn ze echter gemakkelijk. Beïnvloed door microbiële afbraak en andere tekortkomingen, worden celluloseverdikkingsmiddelen eigenlijk voornamelijk gebruikt voor het verdikken van latexverven.
Bij de voorbereiding van de coating moet bij de keuze van het verdikkingsmiddel uitgebreid rekening worden gehouden met vele factoren, zoals compatibiliteit met het systeem, viscositeit, opslagstabiliteit, constructieprestaties, kosten en andere factoren.Er kunnen meerdere verdikkingsmiddelen worden samengesteld en gebruikt om de voordelen van elk verdikkingsmiddel ten volle te benutten en de kosten redelijk onder controle te houden, op voorwaarde dat de prestaties bevredigend zijn.
Posttijd: 02 maart 2023